JPH06204254A - Manufacture of field-effect transistor - Google Patents

Manufacture of field-effect transistor

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JPH06204254A
JPH06204254A JP35968692A JP35968692A JPH06204254A JP H06204254 A JPH06204254 A JP H06204254A JP 35968692 A JP35968692 A JP 35968692A JP 35968692 A JP35968692 A JP 35968692A JP H06204254 A JPH06204254 A JP H06204254A
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JP
Japan
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resist
layer
gate
impurity concentration
effect transistor
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Application number
JP35968692A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Fujii
隆行 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP35968692A priority Critical patent/JPH06204254A/en
Publication of JPH06204254A publication Critical patent/JPH06204254A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a self-alignment type field-effect transistor having a high- gate-drain breakdown strength. CONSTITUTION:A recess 20 is formed and thereafter, N-type layers 7 are formed by an ion implantation 30, a high-melting point metal film, such as a tungsten film, is selectively made to deposit on an N-type layer 4 to form a gate electrode 5, an insulating film 6 is formed on the sidewalls of the electrode 5 and N<-> layers 7 and N<+> layers 8 are respectively formed on the sides of the layer 4 and outwards of the layers 7 by the oblique ion implantation 30. Thereby, a field-effect transistor having a high gate-drain breakdown strength can be stably obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は自己整合的に形成する
電界効果トランジスタの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a field effect transistor formed in a self-aligned manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来の自己整合的に形成する化合
物半導体の電界効果トランジスタの製造方法を示す断面
図であり、図において、1はGaAs基板、4は不純物
濃度約1.5×1017cm-3,膜厚約0.15μmのn層
(チャネル層となる不純物濃度層)、5はゲート電極、
15はホトレジスト、16はレジスト、8は不純物濃度
約2×1017cm-3,膜厚約0.4μmのn+ 層(高不純
物濃度層)、9はソース,ドレイン電極である。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is a sectional view showing a conventional method for manufacturing a field effect transistor of a compound semiconductor which is formed in a self-aligned manner. In the figure, 1 is a GaAs substrate and 4 is an impurity concentration of about 1.5.times.10. An n layer (impurity concentration layer to be a channel layer) having a thickness of 17 cm -3 and a thickness of about 0.15 μm, 5 is a gate electrode,
Reference numeral 15 is a photoresist, 16 is a resist, 8 is an n + layer (high impurity concentration layer) having an impurity concentration of about 2 × 10 17 cm -3 and a film thickness of about 0.4 μm, and 9 is a source / drain electrode.

【0003】以下従来の製造方法について説明する。ま
ず、図5(a) に示すように、GaAs基板1の表面にイ
オン注入法により、n層4を形成し、スパッタ法などに
よりWSi5などの高融点金属を堆積させ、転写技術に
よりホトレジスト15のパターニングを行い、ホトレジ
スト15をマスクにRIE法などにより上記WSi5の
異方性エッチングを行い、上記レジスト15を除去する
ことにより、ゲート電極5を形成する。
A conventional manufacturing method will be described below. First, as shown in FIG. 5A, an n layer 4 is formed on the surface of a GaAs substrate 1 by an ion implantation method, a refractory metal such as WSi5 is deposited by a sputtering method, and a photoresist 15 is formed by a transfer technique. Patterning is performed, anisotropic etching of the WSi 5 is performed by the RIE method or the like using the photoresist 15 as a mask, and the resist 15 is removed to form the gate electrode 5.

【0004】次に、図5(b) に示すように、転写技術に
より、ソース・ゲート間領域が開口するようにレジスト
16のパターニングを行い、ゲート電極5とレジスト1
6をマスクにイオン注入を行い、上記ゲート電極5に対
し、自己整合的にソース領域となるn+ 層8を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 5B, the resist 16 is patterned by a transfer technique so that the source-gate region is opened, and the gate electrode 5 and the resist 1 are patterned.
Ion implantation is performed by using 6 as a mask to form an n + layer 8 which becomes a source region in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 5.

【0005】次に、図5(c) に示すように、蒸着,リフ
トオフ法により、n+ 層8上,及びn層4上に、それぞ
れソース電極,ドレイン電極9を形成する。
Next, as shown in FIG. 5C, a source electrode and a drain electrode 9 are formed on the n + layer 8 and the n layer 4, respectively, by vapor deposition and lift-off.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の電界効果トラン
ジスタは以上のようにして製造されていたが、ゲート・
ドレイン間に不純物濃度が高いn層4が存在するため、
ゲート・ドレイン耐圧の高い電界効果トランジスタを得
ることができなかった。
The conventional field effect transistor has been manufactured as described above.
Since the n layer 4 having a high impurity concentration exists between the drains,
It was not possible to obtain a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage.

【0007】また、電界効果トランジスタの特性向上の
ためにはゲート長の短縮が必要であり、そのためにはn
層をより薄く高濃度にする必要があり、このようにする
とゲート・ドレイン耐圧がより低くなるなどの問題点が
あった。
Further, in order to improve the characteristics of the field effect transistor, it is necessary to shorten the gate length.
It is necessary to make the layer thinner and to have a higher concentration, which causes a problem that the breakdown voltage of the gate / drain becomes lower.

【0008】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、よりゲート・ドレイン耐圧の高
い,自己整合的に形成することのできる電界効果トラン
ジスタを製造する方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for manufacturing a field effect transistor having a higher gate / drain breakdown voltage and capable of being formed in a self-aligned manner. It is an object.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係る電界効果
トランジスタの製造方法は、リセスを形成した後、ゲー
ト電極直下となる領域のみにチャネル層となる不純物濃
度層(n層)を形成する工程と、その上にゲート電極を
形成した後、上記n層に対し自己整合的に該n層の横に
低不純物濃度層(n- 層)を、その外側に高不純物濃度
層(n+ 層)を形成する工程とを含むものである。
In the method of manufacturing a field effect transistor according to the present invention, a step of forming an impurity concentration layer (n layer) to be a channel layer only in a region immediately below a gate electrode after forming a recess. And, after forming a gate electrode thereon, a low impurity concentration layer (n-layer) beside the n layer in a self-aligned manner with respect to the n layer, and a high impurity concentration layer (n + layer) outside thereof. And a step of forming.

【0010】またこの発明は、上記n+ 層を形成した
後、転写技術によりゲート・ソース領域のみ開口するよ
うにレジストのパターニングを行う工程と、該レジスト
をマスクにゲート・ソース間領域のみにイオン注入によ
り、ドレイン側より高濃度の高不純物濃度層(n+ 層)
を形成する工程とを含むものである。
Further, according to the present invention, after forming the n + layer, a step of patterning a resist by a transfer technique so as to open only the gate / source region, and using the resist as a mask, only the region between the gate and the source is subjected to ion implantation. High impurity concentration layer (n + layer) with higher concentration than the drain side by implantation
And a step of forming.

【0011】またこの発明は、上記n+ 層を形成した
後、転写技術によりゲート・ドレイン間領域にのみ所望
の開口部を有するレジストのパターニングを行う工程
と、該レジストをマスクに、上記リセスより浅い第2の
リセスを形成する工程とを含むものである。
Further, according to the present invention, after forming the n + layer, a step of patterning a resist having a desired opening only in a region between the gate and the drain by a transfer technique, and using the resist as a mask, the recess is formed. And a step of forming a shallow second recess.

【0012】またこの発明は、上記第1の発明における
ゲート電極を形成する工程の後、転写技術によりゲート
・ドレイン間領域にのみ所望の開口部を有するレジスト
のパターニングを行い、該レジストをマスクに上記リセ
スより浅い第2のリセスを形成する工程と、該レジスト
を除去した後、全面に絶縁膜を堆積させ、異方性エッチ
ングにより、ゲート電極の側壁にのみ絶縁膜を残す工程
と、転写技術により、ゲート・ドレイン間領域のみ開口
するようにレジストのパターニングを行い、該レジスト
をマスクに斜めイオン注入により高不純物濃度層(n+
層)を形成する工程と、該レジストを除去した後、転写
技術によりゲート・ソース間領域のみ開口するようにレ
ジストのパターニングを行い、該レジストをマスクに斜
めイオン注入により、上記n層の側部及びその外側に、
該n+ 層より高濃度な高々不純物濃度層(n++層)を形
成する工程とを含むものである。
Further, according to the present invention, after the step of forming the gate electrode in the above-mentioned first invention, a resist having a desired opening portion is formed only in a region between the gate and the drain by a transfer technique, and the resist is used as a mask. A step of forming a second recess shallower than the above recess, a step of depositing an insulating film on the entire surface after removing the resist, and leaving an insulating film only on the side wall of the gate electrode by anisotropic etching; Patterning is performed so that only the region between the gate and drain is opened, and the high impurity concentration layer (n +
Layer) and after removing the resist, the resist is patterned by a transfer technique so that only the gate-source region is opened, and the side portion of the n layer is formed by oblique ion implantation using the resist as a mask. And on the outside,
And a step of forming at most an impurity concentration layer (n ++ layer) having a higher concentration than the n + layer.

【0013】[0013]

【作用】この発明においては、上記いずれの方法におい
ても、ゲート電極の側部に形成した絶縁膜をマスクに、
斜めイオン注入を行うことにより、n層の横にn- 層を
自己整合的に形成することにより、安定してゲート・ド
レイン耐圧の高い電界効果トランジスタを得ることがで
きる。
According to the present invention, in any of the above methods, the insulating film formed on the side portion of the gate electrode is used as a mask,
By performing the oblique ion implantation, the n − layer is formed next to the n layer in a self-aligned manner, so that a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage can be stably obtained.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1は本発明の第1の実施例による電
界効果トランジスタの製造方法を工程順に示したもので
ある。図において、1はGaAs基板、2は膜厚約0.
1μmの絶縁膜、3はレジスト、4は不純物濃度約1.
5×1017cm-3,膜厚約0.15μmのチャネル層とな
る不純物濃度層(n層)、5はゲート金属、6はSiO
2 絶縁膜、7は不純物濃度約1.2〜1.5×1017cm
-3,膜厚約0.4cmの低不純物濃度層(n-層)、8
は不純物濃度約2×1017cm-3,膜厚約0.4μmの高
不純物濃度層(n+ 層)、9はソース,ドレイン電極、
20は深さ約0.4μm,幅約0.7μmのリセス、3
0はイオン注入である。また、ゲート電極5とソース,
ドレイン電極9間の間隔は約1.5μmである。
EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method of manufacturing a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention in the order of steps. In the figure, 1 is a GaAs substrate, 2 is a film thickness of about 0.
1 μm insulating film, 3 is resist, 4 is impurity concentration about 1.
An impurity concentration layer (n layer) 5 × 10 17 cm −3 and a film thickness of about 0.15 μm, which is a gate metal, 6 is SiO 2,
2 Insulating film, 7 has an impurity concentration of about 1.2 to 1.5 × 10 17 cm
-3 , low impurity concentration layer (n-layer) with a film thickness of about 0.4 cm, 8
Is a high impurity concentration layer (n + layer) having an impurity concentration of about 2 × 10 17 cm -3 and a film thickness of about 0.4 μm, 9 is a source / drain electrode,
20 is a recess having a depth of about 0.4 μm and a width of about 0.7 μm, 3
0 is ion implantation. In addition, the gate electrode 5 and the source,
The distance between the drain electrodes 9 is about 1.5 μm.

【0015】次に本実施例の製造方法について説明す
る。まず、図1(a) に示すように、GaAs基板1全面
にプラズマCVD法により、厚さ約0.1μmの絶縁膜
2を堆積させた後、転写技術により所望の開口を有する
レジスト3のパターニングを行い、該開口を有するレジ
スト3をマスクにRIE法などの異方性エッチングによ
り、絶縁膜2とGaAs基板1のエッチングを行い、深
さ約0.4μm,幅約0.7μmのリセス20を形成す
る。そして、その後、該リセス20内にイオン注入法に
よりイオン注入エネルギー50KeV,ドーズ量約1×
1013cm-2でもって注入を行い、不純物濃度約1.5×
1017cm-3,膜厚約0.15μmのn層4を形成する。
Next, the manufacturing method of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1A, an insulating film 2 having a thickness of about 0.1 μm is deposited on the entire surface of a GaAs substrate 1 by plasma CVD, and then a resist 3 having a desired opening is patterned by a transfer technique. Then, the insulating film 2 and the GaAs substrate 1 are etched by anisotropic etching such as RIE using the resist 3 having the opening as a mask to form a recess 20 having a depth of about 0.4 μm and a width of about 0.7 μm. Form. Then, after that, the ion implantation energy in the recess 20 is 50 KeV, and the dose amount is about 1 ×.
10 13 is implanted with at cm -2, an impurity concentration of about 1.5 ×
An n layer 4 having a thickness of 10 17 cm −3 and a thickness of about 0.15 μm is formed.

【0016】次に、図1(b) に示すように、上記レジス
ト3を除去した後、CVD法などにより選択的にタング
ステン(W)などの高融点金属5を、n層4上にのみ堆
積させてゲート電極5を形成した後、絶縁膜2を除去
し、その後、全面にCVD法などにより絶縁膜6を堆積
させ、RIE法などにより、全面エッチングすることに
よりゲート電極の側壁にのみ絶縁膜6を残す。
Next, as shown in FIG. 1B, after removing the resist 3, a refractory metal 5 such as tungsten (W) is selectively deposited only on the n layer 4 by a CVD method or the like. After forming the gate electrode 5, the insulating film 2 is removed, then the insulating film 6 is deposited on the entire surface by the CVD method or the like, and the entire surface is etched by the RIE method or the like to form the insulating film only on the side wall of the gate electrode. Leave 6

【0017】次に、図1(c) に示すように、ゲート電極
5と絶縁膜6とをマスクにして、図中矢印の方向に、斜
めイオン注入30を、イオン注入エネルギー350Ke
V,ドーズ量7×1012cm-2でもって行うことによ
り、n層4の横にn- 層7を形成し、さらに図中の、n
- 層7とn+ 層8の界面が形成される方向に、イオン注
入エネルギー350KeV,ドーズ量1.2×1013cm
-2でもってイオン注入を行うことにより、n- 層7の横
に、n+ 層8を形成する。次に、図1(d) に示すよう
に、蒸着,リフトオフ法などにより、ゲート電極5を挟
む両側のn+ 層8上に、それぞれソース,ドレイン電極
9を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, with the gate electrode 5 and the insulating film 6 as a mask, oblique ion implantation 30 is performed in the direction of the arrow in the figure, and ion implantation energy is 350 Ke.
V and a dose amount of 7 × 10 12 cm −2 are used to form an n − layer 7 beside the n layer 4 and, in the figure, n
-In the direction in which the interface between the layer 7 and the n + layer 8 is formed, the ion implantation energy is 350 KeV and the dose is 1.2 × 10 13 cm.
By performing ion implantation with -2 , an n + layer 8 is formed next to the n- layer 7. Next, as shown in FIG. 1D, the source and drain electrodes 9 are formed on the n + layers 8 on both sides of the gate electrode 5 by vapor deposition, lift-off method or the like.

【0018】このような本実施例1の電界効果トランジ
スタの製造方法では、リセスを形成した後、ゲート電極
直下となる領域のみにn層4を形成し、その上にゲート
電極5を形成した後、該n層の横に、該n層4に対し自
己整合的に、斜めイオン注入により濃度の低いn- 層7
を形成するようにしたので、安定してゲート・ドレイン
耐圧の高い電界効果トランジスタを得ることができる。
In the method for manufacturing the field effect transistor of the first embodiment as described above, after forming the recess, the n layer 4 is formed only in the region immediately below the gate electrode, and the gate electrode 5 is formed thereon. , Beside the n-layer, in a self-aligned manner with respect to the n-layer 4, by the oblique ion implantation, a low concentration n- layer 7
Thus, a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage can be stably obtained.

【0019】実施例2.図2は本発明の第2の実施例に
よる電界効果トランジスタの製造方法を示し、図におい
て、4,5,6,7,8は上記実施例1と同一のものを
示し、10はレジスト、11は不純物濃度約5×1017
cm-3のn+ 層(高不純物濃度層)、40はレジスト1
0をマスクに行うイオン注入である。
Example 2. FIG. 2 shows a method of manufacturing a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention. In the figure, 4, 5, 6, 7, and 8 are the same as those in the above-mentioned Embodiment 1, 10 is a resist, and 11 is a resist. Is an impurity concentration of about 5 × 10 17
cm -3 n + layer (high impurity concentration layer), 40 is resist 1
Ion implantation is performed by using 0 as a mask.

【0020】本実施例2においては、図1(c) に示すよ
うにn- 層7の形成のための斜めイオン注入30、及び
n+ 層8の形成のためのイオン注入を行った後、図2に
示すように、転写技術によりゲート,ソース間領域のみ
を開口するようにレジスト10のパターニングを行い、
レジスト10をマスクとして350KeV,ドーズ量
2.8×1013cm-2でもってイオン注入40を行い、
ゲート・ソース間領域のみに、ドレイン側のn+ 層8よ
り、より高濃度なn+ 層11を形成することにより、ゲ
ート・ソース間抵抗を下げることができる。従って、こ
れにより、ゲート・ドレイン間耐圧が高く、ソース抵抗
の低い電界効果トランジスタを得ることができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 1 (c), after oblique ion implantation 30 for forming the n- layer 7 and ion implantation for forming the n + layer 8, As shown in FIG. 2, the resist 10 is patterned by a transfer technique so as to open only the region between the gate and the source,
Using the resist 10 as a mask, the ion implantation 40 is performed with 350 KeV and a dose amount of 2.8 × 10 13 cm −2 .
By forming the n + layer 11 having a higher concentration than the n + layer 8 on the drain side only in the gate-source region, the resistance between the gate and source can be reduced. Therefore, this makes it possible to obtain a field effect transistor having a high gate-drain breakdown voltage and a low source resistance.

【0021】実施例3.図3は本発明の第3の実施例に
よる電界効果トランジスタの製造方法を示し、図におい
て、4,5,6,7,8は上記実施例1と同一のものを
示し、19はレジスト、17はレジスト19をマスクに
第1のリセス20につづいて形成された深さの浅い、即
ち深さ約0.2μm,幅約0.8μmの第2のリセスで
ある。
Example 3. FIG. 3 shows a method for manufacturing a field effect transistor according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 4, 5, 6, 7 and 8 are the same as those in the above-mentioned embodiment 1, 19 is a resist, Is a second recess formed with the resist 19 as a mask following the first recess 20 and having a shallow depth, that is, a depth of about 0.2 μm and a width of about 0.8 μm.

【0022】本実施例3においては、図3に示すよう
に、転写技術によりゲート・ドレイン間に所望の大きさ
の開口部を有するレジスト19のパターニングを行い、
該レジスト19をマスクにGaAs基板1をエッチング
し、上記第1のリセス20より浅い,深さ約0.2μ
m,幅0.8μmの第2のリセス17を形成するように
したものである。
In the third embodiment, as shown in FIG. 3, a resist 19 having an opening having a desired size between the gate and the drain is patterned by a transfer technique,
The GaAs substrate 1 is etched by using the resist 19 as a mask and is shallower than the first recess 20 and has a depth of about 0.2 μm.
The second recess 17 having a width of m and a width of 0.8 μm is formed.

【0023】本実施例3においては、該第2のリセス1
7をゲート・ドレイン間に形成したことにより、ゲート
・ドレイン間耐圧の高い電界効果トランジスタを得るこ
とができる。
In the third embodiment, the second recess 1
By forming 7 between the gate and the drain, a field effect transistor having a high breakdown voltage between the gate and the drain can be obtained.

【0024】実施例4.図4は本発明の第4の実施例に
よる電界効果トランジスタの製造方法を示し、図におい
て、4,7,8,11は上記実施例1,2と同じものを
示し、12,12,13はそれぞれレジストであり、1
8はレジスト12をマスクにゲート電極5の側部に形成
された深さ約0.2μm,幅約0.8μmの第2のリセ
スである。
Example 4. FIG. 4 shows a method of manufacturing a field effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 4, 7, 8 and 11 are the same as those of the first and second embodiments, and 12, 12, 13 are Each is a resist, 1
Reference numeral 8 denotes a second recess having a depth of about 0.2 μm and a width of about 0.8 μm formed on the side portion of the gate electrode 5 using the resist 12 as a mask.

【0025】本実施例4においては、まず、図4(a) に
示すように、ゲート電極5を形成した後、転写技術によ
りゲート・ドレイン間領域が開口するようにレジスト1
2のパターニングを行った後、GaAs基板1をエッチ
ングし、深さの浅い,深さ約0.2μm,幅0.8μm
の第2のリセス18を形成する。
In the fourth embodiment, first, as shown in FIG. 4A, after forming the gate electrode 5, the resist 1 is formed by a transfer technique so that the gate-drain region is opened.
After patterning 2, the GaAs substrate 1 is etched to have a shallow depth, a depth of about 0.2 μm, and a width of 0.8 μm.
A second recess 18 is formed.

【0026】次に、図4(b) に示すように、レジスト1
2を除去した後、プラズマCVD法により全面に絶縁膜
を堆積させ、RIE法などの異方性エッチングを行い、
ゲート電極5の側壁にのみ絶縁膜6を残す。
Next, as shown in FIG. 4B, the resist 1
After removing 2, the insulating film is deposited on the entire surface by plasma CVD, and anisotropic etching such as RIE is performed.
The insulating film 6 is left only on the side wall of the gate electrode 5.

【0027】次に、図4(c) に示すように、転写技術に
よりゲート,ドレイン領域が開口するようにレジスト1
3のパターニングを行い、レジスト13をマスクに斜め
イオン注入によりn層4のドレイン側の側部にn- 層7
を,その外方にn+ 層8を形成し、レジスト13を除去
する。
Next, as shown in FIG. 4C, a resist 1 is formed by a transfer technique so that the gate and drain regions are opened.
3 is patterned, and the n − layer 7 is formed on the side of the n layer 4 on the drain side by oblique ion implantation using the resist 13 as a mask.
, An n + layer 8 is formed on the outer side of the resist, and the resist 13 is removed.

【0028】次に、図4(d) に示すように、転写技術に
よりゲート・ソース領域が開口するようにレジスト14
のパターニングを行い、レジスト14をマスクに斜めイ
オン注入により、上記n層4の側部およびその外側にn
+ 層11を形成する。
Next, as shown in FIG. 4D, a resist 14 is formed by a transfer technique so that the gate and source regions are opened.
Patterning is performed, and by oblique ion implantation using the resist 14 as a mask, n is formed on the side portion of the n layer 4 and outside thereof.
+ Layer 11 is formed.

【0029】このような本実施例4においては、ゲート
・ドレイン間に第2のリセス18を設け、かつn- 層7
を形成したので、やはりゲート・ドレイン間耐圧を高く
した電界効果トランジスタを得られる効果がある。
In the fourth embodiment as described above, the second recess 18 is provided between the gate and the drain, and the n- layer 7 is formed.
As a result, the field effect transistor having a high breakdown voltage between the gate and the drain can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、この発明にかかる電界効
果トランジスタの製造方法によれば、リセスを形成した
後、ゲート電極直下となる領域のみにn層を形成し、そ
の上にゲート電極を形成した後、該n層に対し自己整合
的に該n層の横に濃度の低いn- 層を形成し、さらにそ
の側方にn+ 層を形成するようにしたので、トランジス
タ特性を劣化させることなく、安定してゲート・ドレイ
ン耐圧の高い電界効果トランジスタを得ることができる
効果がある。
As described above, according to the method of manufacturing the field effect transistor of the present invention, after forming the recess, the n layer is formed only in the region immediately below the gate electrode, and the gate electrode is formed thereon. After the formation, a low concentration n- layer is formed beside the n layer in a self-aligned manner with respect to the n layer, and an n + layer is further formed on the side of the n layer, which deteriorates the transistor characteristics. In this way, it is possible to stably obtain a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage.

【0031】また、n+ 層を形成した後、転写技術によ
りゲート・ソース領域のみ開口するようにレジストのパ
ターニングを行いソース側にのみ高濃度n+ 層を形成す
るようにしたので、やはりトランジスタ特性を劣化させ
ることなく、安定してゲート・ドレイン耐圧の高い電界
効果トランジスタを得ることができる効果がある。
After the n + layer is formed, the resist is patterned by the transfer technique so that only the gate / source regions are opened to form the high-concentration n + layer only on the source side. There is an effect that a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage can be stably obtained without deteriorating.

【0032】また、n+ 層を形成した後、転写技術によ
りゲート・ドレイン間領域にのみ所望の開口部を有する
レジストのパターニングを行い、ドレイン側に第1のリ
セスに続く第2のリセスを形成するようにしたので、や
はりトランジスタ特性を劣化させることなく、安定して
ゲート・ドレイン耐圧の高い電界効果トランジスタを得
ることができる効果がある。
After forming the n + layer, patterning of a resist having a desired opening only in the region between the gate and the drain is performed by a transfer technique to form a second recess following the first recess on the drain side. Therefore, there is an effect that a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage can be stably obtained without deteriorating the transistor characteristics.

【0033】また、ゲート電極を形成した後、転写技術
によりゲート・ドレイン間領域にのみ所望の開口部を有
するレジストのパターニングを行い、該レジストをマス
クに上記リセスより浅い第2のリセスを形成する工程
と、上記レジストを除去した後、全面に絶縁膜を堆積さ
せ、異方性エッチングにより、ゲート電極の側壁にのみ
絶縁膜を残す工程と、転写技術により、ゲート・ドレイ
ン間領域のみ開口するようにレジストのパターニングを
行い、該レジストをマスクに斜めイオン注入によりn層
の側部にn- 層およびn+ 層を形成する工程と、該レジ
ストを除去した後、転写技術によりゲート・ソース間領
域のみ開口するようにレジストのパターニングを行い、
該レジストをマスクに斜めイオン注入により、ソース側
のn層の側部およびその外方に、上記ドレイン側のn+
層より高濃度なn+ 層を形成する工程とを備えたので、
やはりトランジスタ特性を劣化させることなく、安定し
てゲート・ドレイン耐圧が高く、ソース抵抗の低い電界
効果トランジスタを得ることができる効果がある。
After forming the gate electrode, patterning of a resist having a desired opening only in the region between the gate and the drain is performed by a transfer technique, and a second recess shallower than the above recess is formed using the resist as a mask. After the resist is removed, an insulating film is deposited on the entire surface, and the insulating film is left only on the side wall of the gate electrode by anisotropic etching. A transfer technique is used to open only the gate-drain region. Patterning the resist on the surface of the n-layer and the n + layer on the side of the n-layer by oblique ion implantation using the resist as a mask, and after removing the resist, a gate-source region is formed by a transfer technique. Pattern the resist so that it opens only,
By oblique ion implantation using the resist as a mask, the n + layer on the drain side is formed on the side of the n layer on the source side and outside thereof.
And a step of forming an n + layer having a higher concentration than the layer,
Again, there is an effect that it is possible to stably obtain a field effect transistor having a high gate / drain breakdown voltage and a low source resistance without deteriorating the transistor characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施例による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a method of manufacturing a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第2の実施例による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a method of manufacturing a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第3の実施例による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing a method for manufacturing a field effect transistor according to a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第4の実施例による電界効果トラン
ジスタの製造方法を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a method of manufacturing a field effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来の電界効果トランジスタの製造工程を示す
断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a conventional field effect transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAs基板 2 絶縁膜 3 ホトレジスト 4 チャネル層となる不純物濃度層(n層) 5 ゲート電極 6 絶縁膜 7 低不純物濃度層(n- 層) 8 高不純物濃度層(n+ 層) 9 ソース,ドレイン電極 10 ホトレジスト 11 高濃度n+ 層 12 ホトレジスト 13 ホトレジスト 14 ホトレジスト 15 ホトレジスト 16 ホトレジスト 17 第2のリセス 18 第2のリセス 19 ホトレジスト 20 リセス 30 イオン注入 40 イオン注入 1 GaAs substrate 2 Insulating film 3 Photoresist 4 Impurity concentration layer (n layer) to be a channel layer 5 Gate electrode 6 Insulating film 7 Low impurity concentration layer (n- layer) 8 High impurity concentration layer (n + layer) 9 Source and drain Electrode 10 Photoresist 11 High-concentration n + layer 12 Photoresist 13 Photoresist 14 Photoresist 15 Photoresist 16 Photoresist 17 Second recess 18 Second recess 19 Photoresist 20 Recess 30 Ion implantation 40 Ion implantation

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年10月15日[Submission date] October 15, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0004[Correction target item name] 0004

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0004】次に、図5(b) に示すように、転写技術に
より、ソース・ゲート間領域が開口するようにレジスト
16のパターニングを行い、ゲート電極5とレジスト1
6をマスクにイオン注入を行った後、アニールを行い、
上記ゲート電極5に対し、自己整合的にソース領域とな
るn+ 層8を形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, the resist 16 is patterned by a transfer technique so that the source-gate region is opened, and the gate electrode 5 and the resist 1 are patterned.
After performing ion implantation using 6 as a mask , annealing is performed,
An n + layer 8 serving as a source region is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 5.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】[0014]

【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1は本発明の第1の実施例による電
界効果トランジスタの製造方法を工程順に示したもので
ある。図において、1はGaAs基板、2は膜厚約0.
1μmの絶縁膜、3はレジスト、4は不純物濃度約1.
5×1017cm-3,膜厚約0.15μmのチャネル層とな
る不純物濃度層(n層)、5はゲート金属、6はSiO
2 絶縁膜、7は不純物濃度約1.2〜1.5×1017cm
-3,膜厚約0.4μmの低不純物濃度層(n-層)、8
は不純物濃度約2×1017cm-3,膜厚約0.4μmの高
不純物濃度層(n+ 層)、9はソース,ドレイン電極、
20は深さ約0.4μm,幅約0.7μmのリセス、3
0はイオン注入である。また、ゲート電極5とソース,
ドレイン電極9間の間隔は約1.5μmである。
EXAMPLES Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method of manufacturing a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention in the order of steps. In the figure, 1 is a GaAs substrate, 2 is a film thickness of about 0.
1 μm insulating film, 3 is resist, 4 is impurity concentration about 1.
An impurity concentration layer (n layer) 5 × 10 17 cm −3 and a film thickness of about 0.15 μm, which is a gate metal, 6 is SiO 2,
2 Insulating film, 7 has an impurity concentration of about 1.2 to 1.5 × 10 17 cm
-3 , low impurity concentration layer (n-layer) with a film thickness of about 0.4 μm , 8
Is a high impurity concentration layer (n + layer) having an impurity concentration of about 2 × 10 17 cm -3 and a film thickness of about 0.4 μm, 9 is a source / drain electrode,
20 is a recess having a depth of about 0.4 μm and a width of about 0.7 μm, 3
0 is ion implantation. In addition, the gate electrode 5 and the source,
The distance between the drain electrodes 9 is about 1.5 μm.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0017】次に、図1(c) に示すように、ゲート電極
5と絶縁膜6とをマスクにして、図中矢印の方向に、斜
めイオン注入30を、イオン注入エネルギー350Ke
V,ドーズ量7×1012cm-2でもって行うことによ
り、n層4の横にn- 層7を形成し、さらに図中の、n
- 層7とn+ 層8の界面が形成される方向に、イオン注
入エネルギー350KeV,ドーズ量1.2×1013cm
-2でもってイオン注入を行い、アニールを行うことによ
り、n- 層7の横に、n+ 層8を形成する。次に、図1
(d) に示すように、蒸着,リフトオフ法などにより、ゲ
ート電極5を挟む両側のn+ 層8上に、それぞれソー
ス,ドレイン電極9を形成する。
Next, as shown in FIG. 1C, with the gate electrode 5 and the insulating film 6 as a mask, oblique ion implantation 30 is performed in the direction of the arrow in the figure, and ion implantation energy is 350 Ke.
V and a dose amount of 7 × 10 12 cm −2 are used to form an n − layer 7 beside the n layer 4 and, in the figure, n
-In the direction in which the interface between the layer 7 and the n + layer 8 is formed, the ion implantation energy is 350 KeV and the dose is 1.2 × 10 13 cm.
Ion implantation is performed with -2 and annealing is performed to form an n + layer 8 beside the n- layer 7. Next, FIG.
As shown in (d), the source and drain electrodes 9 are formed on the n + layers 8 on both sides of the gate electrode 5 by vapor deposition, lift-off method or the like.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Name of item to be corrected] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0024】実施例4.図4は本発明の第4の実施例に
よる電界効果トランジスタの製造方法を示し、図におい
て、4,7,8,11は上記実施例1,2と同じものを
示し、12,13,14はそれぞれレジストであり、1
8はレジスト12をマスクにゲート電極5の側部に形成
された深さ約0.2μm,幅約0.8μmの第2のリセ
スである。
Example 4. Figure 4 shows a method for manufacturing a field effect transistor according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, 4,7,8,11 have the same meanings as those in Examples 1 and 2, 12 and 13, 14 Each is a resist, 1
Reference numeral 8 denotes a second recess having a depth of about 0.2 μm and a width of about 0.8 μm formed on the side portion of the gate electrode 5 using the resist 12 as a mask.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半絶縁性GaAs基板全面に絶縁膜を堆
積させ、所望の開口部を有するレジストのパターニング
を行い、該レジストをマスクに絶縁膜,GaAs基板を
異方性エッチングによりエッチングを行い、リセスを形
成する工程と、 該レジストをマスクにイオン注入によりチャネル層とな
る不純物濃度層を形成する工程と、 該レジストを除去した後、CVD法により選択的にタン
グステン等の高融点金属をリセス内だけに堆積させ、ゲ
ート電極を形成する工程と、 上記絶縁膜を除去した後、全面に絶縁膜を堆積させ、そ
の後、異方性エッチングにより該絶縁膜をエッチバック
し、ゲート電極の側壁にのみ該絶縁膜を残す工程と、 該ゲート電極と該ゲート電極の側壁の絶縁膜をマスクに
斜めからイオン注入を行うことにより、上記不純物濃度
層の両側部に低不純物濃度層を、その両外側に高不純物
濃度層を形成する工程とを含むことを特徴とする電界効
果トランジスタの製造方法。
1. An insulating film is deposited on the entire surface of a semi-insulating GaAs substrate, a resist having a desired opening is patterned, and the insulating film and the GaAs substrate are etched by anisotropic etching using the resist as a mask. A step of forming a recess, a step of forming an impurity concentration layer to be a channel layer by ion implantation using the resist as a mask, and a step of selectively removing refractory metal such as tungsten by CVD method after removing the resist. And the step of forming the gate electrode, and after removing the insulating film, the insulating film is deposited on the entire surface, and then the insulating film is etched back by anisotropic etching to form only the side wall of the gate electrode. The step of leaving the insulating film, and the ion implantation performed obliquely with the gate electrode and the insulating film on the side wall of the gate electrode as a mask, Method of manufacturing a field effect transistor, characterized in that the low impurity concentration layer on both sides of the doped layer, and forming a high impurity concentration layer on both outside.
【請求項2】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記高不純物濃度層を形成した後、転写技術によりゲー
ト・ソース領域のみ開口するようにレジストのパターニ
ングを行う工程と、 該レジストをマスクにゲート・ソース間領域のみにイオ
ン注入により上記ゲート・ドレイン間領域の高不純物濃
度層より高濃度の高不純物濃度層を形成する工程とを、
さらに含むことを特徴とする電界効果トランジスタの製
造方法。
2. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein after the high impurity concentration layer is formed, patterning of a resist is performed by a transfer technique so as to open only a gate / source region, and the resist. Forming a high impurity concentration layer having a higher concentration than the high impurity concentration layer in the gate-drain region by ion implantation only in the gate-source region with the mask as
A method of manufacturing a field effect transistor, further comprising:
【請求項3】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 上記高不純物濃度層を形成した後、転写技術によりゲー
ト・ドレイン間領域にのみ所望の開口部を有するレジス
トのパターニングを行う工程と、 該レジストをマスクに、上記リセスより浅い第2のリセ
スを形成する工程とを、さらに含むことを特徴とする電
界効果トランジスタの製造方法。
3. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein after forming the high impurity concentration layer, patterning a resist having a desired opening only in a gate-drain region by a transfer technique. And a step of forming a second recess, which is shallower than the above-mentioned recess, using the resist as a mask, and a method of manufacturing a field effect transistor.
【請求項4】 請求項1記載の電界効果トランジスタの
製造方法において、 請求項1記載のゲート電極を形成する工程の後、転写技
術により、ゲート・ドレイン間領域にのみ所望の開口部
を有するレジストのパターニングを行い、該レジストを
マスクに上記リセスより浅い第2のリセスを形成する工
程と、 該レジストを除去した後、全面に絶縁膜を堆積させ、異
方性エッチングにより、ゲート電極の側壁にのみ絶縁膜
を残す工程と、 転写技術により、ゲート・ドレイン間領域のみ開口する
ようにレジストのパターニングを行い、該レジストをマ
スクに斜めイオン注入により上記不純物濃度層のドレイ
ン側の側部に低不純物濃度層を、さらにその外側に高不
純物濃度層を形成する工程と、 該レジストを除去した後、転写技術によりゲート・ソー
ス間領域のみ開口するようにレジストのパターニングを
行い、該レジストをマスクに斜めイオン注入により、上
記不純物濃度の側部及びその外側に、上記ドレイン側の
高不純物濃度層より高濃度な高不純物濃度層を形成する
工程とを含むことを特徴とする電界効果トランジスタの
製造方法。
4. The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 1, wherein after the step of forming the gate electrode according to claim 1, a resist having a desired opening is formed only in a gate-drain region by a transfer technique. Patterning, and using the resist as a mask to form a second recess shallower than the above-mentioned recess, and after removing the resist, an insulating film is deposited on the entire surface and anisotropic etching is applied to the side wall of the gate electrode. Only the step of leaving the insulating film and the transfer technique are used to pattern the resist so that only the region between the gate and the drain is opened, and the resist is used as a mask to perform oblique ion implantation to form a low impurity concentration layer on the drain side. A step of forming a high-concentration layer on the outside of the high-concentration layer, and removing the resist, and then using a transfer technique The resist is patterned so that only the inter-regions are opened, and by oblique ion implantation using the resist as a mask, a high impurity concentration higher than that of the high impurity concentration layer on the drain side is provided on the side of the impurity concentration and outside thereof. A method of manufacturing a field effect transistor, comprising the step of forming a layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006120886A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Kobe Steel Ltd Diamond semiconductor element and its fabrication process

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006120886A (en) * 2004-10-22 2006-05-11 Kobe Steel Ltd Diamond semiconductor element and its fabrication process

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